14.02.2018

EURO 6: The Next Generation

Die moderne LKW-Motorenentwicklung wird immer anspruchsvoller. Schneller, besser und vor allem effizienter ist dabei das Motto. Vergleiche zur Formel 1 sind dabei gar nicht so weit hergeholt. Die Abgasnorm EURO 6 senkt die Schadstoffgrenzwerte für Lkw und Busse massiv. Wir wagen einen Blick hinter die Kulissen und erklären Ihnen die innovativen Technologien, die in den neuen Motoren zum Einsatz kommen.

 

Wir bei JÖBSTL legen großen Wert auf eine moderne und umweltfreundliche Flotte. Deshalb beträgt auch der EURO 6-Anteil unseres LKW-Fuhrparks mehr als 85%. In enger Zusammenarbeit mit unseren Lieferanten, allen voran MAN als Fahrzeughersteller und SHELL im Kraftstoffbereich, stellen wir uns der Herausforderung, unsere Umweltleistungen stetig zu verbessern.

 

Seit Jänner 2014 müssen alle in Europa neu zugelassenen LKW und Busse die Abgasnorm Euro 6 erfüllen. Die neue Richtlinie bedeutet nicht nur eine maßgebliche Reduktion der Schadstoff-belastung, sie stellte auch die Motorenhersteller vor große Herausforderungen.


Auf den Punkt gebracht entspricht die Veränderung der Schadstoffbelastung bei der neuen Norm (EURO 6c) einem richtigen Quantensprung. Die Veränderung ist so groß, wie alle fünf bisherigen Stufen zusammen. Die erlaubte Obergrenze des Stickoxidausstoßes beim EURO 6-Aggregat liegt 80% unter jenem bei EURO 5. Außerdem dürfen Nutzfahrzeuge 66 Prozent weniger Rußpartikel ausstoßen als bei der vorherigen Abgasnorm.

 

Herausforderung Kraftstoffeinsparung

Die Obergrenzen bei Rußpartikel- und Stickoxidausstoß stellen dahingehend eine besondere Herausforderung dar, weil es bei Motoren einen physikalischen Zusammenhang gibt, der sich nicht aushebeln lässt: Die Senkung der Stickoxidemissionen bewirkt in der Regel eine Erhöhung des Kraftstoffverbrauchs. Vorgabe für die Ingenieure bei der Entwicklung von EURO 6 war also eine Erhöhung der Kraftstoffeffizienz. Dieses Vorhaben ist auch gelungen: Die neuen EURO 6 Aggregate sind nicht nur umweltfreundlich, sie sind auch wirtschaftlich.

 

Einsatz von Schlüsseltechnologien

Bei MAN setzt man bei der Erfüllung der EURO 6-Vorgaben auf den Einsatz von Schlüsseltechnologien, die sich über die Jahre hin bewährt haben. Dazu zählt u.a. das Common-Rail-Einspritzsystem, das seit 2004 in allen Motorbaureihen Verwendung findet. Maßgeblich sind aber auch die Abgasrückführung (AGR) als innermotorische Maßnahme sowie die Abgasnachbehandlung mit selektiver katalytischer Reduktion (SCR) unter Zusatz von AdBlue. Beides Lösungen, die bereits mit Einführung von EURO 5 in Serie gebracht wurden.

Durch die Arbeitsteilung der beiden Systeme AGR und SCR reduzieren sich Kraftstoff- und AdBlue-Verbrauch. Dabei ermöglicht die geregelte Abgasrückführung niedrige Stickoxidemissionen. Dies bedeutet in der Folge einen verminderten AdBlue-Verbrauch für die Stickoxidreduktion im SCR-System. Um den Kraftstoffverbrauch zu senken, wurde die Einspritzung in die Verbrennungs-anlage so konzipiert, dass diese verbrauchs- und partikeloptimiert abläuft.

 

Optimale Abstimmung der Komponenten

"Das Ganze ist mehr als die Summe seiner Einzelteile": Diese Devise gilt dann für die finale Abstimmung der Einzelkomponenten des Motors und der Abgasbehandlung. Als wäre dies noch nicht genug, stellt EURO 6 auch verschärfte Anforderungen an die On-Board-Diagnose, welche Abgasnachbehandlung und Stickoxidwerte permanent überwacht.

Die Vorgaben von EURO 6 in Bezug auf die Partikelanzahl werden durch die Anwendung eines geschlossenen Partikelfilters erfüllt, was zu einer Reduktion der Partikelmasse um über 90 Prozent gegenüber Euro 5 führt. SCR-Katalysator, geschlossener Partikelfilter, Oxidationskatalysator und die zugehörige Sensorik zum SCRT-System sind dabei kompakt im Abgasschalldämpfer untergebracht.

 

Die wichtigsten Innovationen der neuen Motorengeneration

Als wesentlichste Innovation dürfte das Einsparpotenzial von bis zu 2,5 Prozent Kraftstoff sein, trotz höherer Anforderungen an die Abgasreinigung. Gleichzeitig wurde die maximale Leistung um 20 PS angehoben und auch das maximale Drehmoment von 2.500 Newtonmetern steht nun in allen Gängen zur Verfügung. In Kombination mit den Optimierungen hinsichtlich Aerodynamik, im Getriebe und an den Assistenzsystemen führt das zu respektablen 4,2 bis 9,6 Prozent Verbesserung im Verbrauch. Positiv zu erwähnen ist auch, dass die Wartungsintervalle für Öl auf bis zu 140.000 Kilometer und die Dieselpartikelfilterreinigungsintervalle auf 850.000 Kilometer angehoben werden. In Summe eine echte Erfolgsstory.

 

Quelle: MAN (technische Daten & Bildmaterial)

 

Die Technikkomponenten im Detail

 

EURO 6 Motor von MAN

 

1. Abgasturbolader
Die zweistufige Aufladung erhöht den Wirkungsgrad des Motors und sorgt damit für einen niedrigeren Kraftstoffverbrauch und eine saubere, partikelarme Verbrennung.

2. Abgasrückführung
Die Abgasrückführung senkt die Temperaturen bei der Kraftstoffverbrennung in den Zylindern - es entstehen weniger Stickoxide.

3. Auspuffkrümmer
Über das thermisch isolierte Abgasrohr gelangt das Abgas vom Motor in den Abgasschalldämpfer zur Abgasnachbehandlung.

4. Diesel-Oxidationskatalysator
Mit reaktiver Platinbeschichtung wandelt der Oxidationskatalysator die Schadstoffe Kohlenmonoxidxid und Kohlenwasserstoff in unschädliches CO2 und Wasser um.

5. Partikelfilter
Der Partikelfilter hält bis zu 99 Prozent aller Rußpartikel aus dem Abgasstrom zurück. Durch einen chemischen Prozess reinigt sich der Filter kontinuierlich selbst.

6a. AdBlue-Tank
Im AdBlue-Tank lagert die wässrige Harnstofflösung, die als Reduktionsmittel für die Abgasnachbehandlung im SCR-Katalysator dient.

 

EURO 6 Motor von MAN

 

6b. AdBlue-Leitung
Durch eine beheizte Leitung gelangt die Harnstofflösung vom AdBlue-Tank in den AdBlue-Mischer.

7. AdBlue-Dosiermodul
Das elektronische Dosiermodul bestimmt über Sensoren die für die Stickoxidreduktion benötigte Menge AdBlue und düst es in den AdBlue-Mischer ein.

8. AdBlue-Mischer
Im AdBlue-Mischer entsteht auf einer Hydrolysestrecke aus dem eingespritzten Harnstoffwasser Ammoniak, das für die Reaktion im folgenden SCR-Katalysator notwendig ist.

9. SCR-Katalysator
Durch das Prinzip der selektiven katalytischen Reduktion wandelt der SCR-Katalysator den Großteil der Stickoxide in harmlosen Stickstoff und Sauerstoff um.

10. Ammoniak-Sperr-Katalysator
Der Sperr-Katalysator verhindert, dass überschüssiges Ammoniak ausgestoßen wird.

11. Auspuff-Endrohr bzw. -Öffnung
Über den Auspuff entweicht das gereinigte Abgas. Sensoren überwachen dabei ständig die Stickoxidwerte.


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